板金曲げの設計のヒント

曲げは変形の一形態であり、板金加工における 3 つの主要なプロセスの 1 つです。他の 2 つは切断と結合です。曲げは、クランプまたはダイを使用してワークピースを所定の位置に保持し、ワークピースの領域に戦略的に力を加えることによって行われます。適用される力は、部品の塑性変形を引き起こすために、材料の降伏強度を超える必要があります。このプロセスにより、軸上に V 字型、U 字型、またはチャンネル型の形状ができ、新しいパーツ ジオメトリが作成されます。曲げると形状は変わりますが、ワークピースの体積は変わりません。

板金曲げの種類

板金の曲げ加工には様々な方法があります。それらは:

エアベンディング :これは 2 つのダイスを使用します。上型（パンチとも呼ばれます）と下型です。下型にはV字型の開口部があります。パンチは板金を下のダイに押し込みます。空気曲げは、他の方法ほど正確ではありません。

底入れ ：この方法では、板金はパンチによって金型の表面に押し付けられます。金属は、ダイの角度と同じ最終角度をとります。厚さ約 3mm のシートの場合、V ダイ開口部の最適な幅は材料の厚さの 6 倍、厚さ 12mm のシートの場合は材料の厚さの約 12 倍です。

コイニング ：エアベンディングに似ています。ただし、使用する力は通常、空気曲げの 5 ～ 30 倍の力です。これにより、はるかに高い精度が得られます。

折りたたみ ：クランプビームは、金属の長辺を保持するために使用されます。ビームは自由に上昇し、曲げプロファイルの周りでシートを曲げます。負の曲げ角度と正の曲げ角度の両方が可能です。

拭く :シートの長辺がクランプされ、ツールが上下に移動して、曲げプロファイルの周りで金属を曲げます。拭き取りは、折り畳みよりも比較的高速ですが、傷やシートの損傷が発生する傾向が高くなります.

回転曲げ ：上型は自由に回転できる円筒でできています。曲げの最終的な形状がそれにカットされ、一致するボトムダイがカットされます。ロールがシートに接触すると、ロールが回転します。プロセスはシートを曲げます。

ジョグル曲げ ：オフセット曲げです。 2 つの反対側の曲がりは、それぞれ 90 度未満です。ニュートラル ウェブが反対側の曲がりを分離します。

曲げのデザインのヒント

ヒッチのない曲げを確保し、変形を回避するには、設計時に次の 10 のヒントが不可欠です。

1.パーツの厚さ

パーツの肉厚は全体的に均一でなければなりません。 Xometry Europe では、厚さ 6.35 mm までの曲げ板金部品を製造できますが、この公差は主に形状によって異なります

2.穴とスロットのクリアランス

ベンドからの穴の距離は、少なくとも材料の厚さの 2.5 倍にする必要があります。スロットには、より多くのクリアランスが必要です。スロットは、曲げエッジから少なくとも材料の厚さの 4 倍の距離に配置する必要があります。これは、穴やスロットが曲がりの近くに配置されると変形しやすいためです。また、膨らみの影響を避けるために、パーツのエッジから少なくとも材料の厚さの 2 倍の距離にこれらのフィーチャを配置してください。

3.曲げ半径

曲げの半径は、部品の破損や歪みを防ぐために、材料の厚さの 1 倍以上にする必要があります。また、コストを最小限に抑えるために、曲げ半径を一定に保つ必要があります。

部品の向きが変わらないように、同じ平面内のすべての曲げは一方向に設計する必要があります。これにより、お金と時間が節約されます。

不正確になる傾向が高いため、大きくて厚いパーツには小さな曲がりがあってはなりません。経験則として、内側の曲げ半径は材料の厚さと少なくとも等しくなければなりません。

4.カール

カールの外側の半径は、材料の厚さの少なくとも 2 倍でなければなりません。

さらに、カールから穴までの距離は、少なくともカール半径に材料の厚さを加えた値に等しくなければなりません。他の曲げは、材料の厚さの 6 倍にカール半径を加えた距離以上、カールから離して配置する必要があります。

5.皿穴のクリアランス

板金部品の皿穴は、通常、ハンド ツールで作成されます。材料の厚さの 0.6 倍よりも深くしてはなりません。これは、厚さ 10 mm の材料のカウンターシンクの最大深さが 6 mm であることを意味します。

さらに、カウンターシンクは、曲げから材料の厚さの 3 倍、エッジから 4 倍、互いから 8 倍の最小距離を持たなければなりません。

6.裾

ヘムは、安全で丸みを帯びたエッジを作成するためにパーツの端に作成される折り目です。裾のデザインはデザインルールの違う3種類です。

開いた裾の場合、直径が大きくなると真円度が失われるため、最小内径は材料の厚さと少なくとも等しくなければなりません。完全な曲げを確保するには、戻りの長さを材料の厚さの 4 倍にする必要があります。

ティアドロップヘムの最小内径は、素材の厚さと同じでなければなりません。開口部は材料の厚さの ¼ 倍以上にする必要がありますが、ランの長さは半径に続く材料の厚さの少なくとも 4 倍にする必要があります。

7.側面を面取り

フランジの面取りは、変形した部品を避けるために、曲げるのに十分な余地を残す必要があります.

8.隣同士の曲がり

絶対に必要な場合を除いて、連続した曲げは避けるべきです。連続する曲げの一般的な問題は、既に曲げられた部品を金型に取り付けるのが難しいことです。ただし、やむを得ない場合は中間部をフランジより長くしてください。

9.ノッチとタブのクリアランス

ノッチから曲げまでの距離は、材料の厚さの 3 倍に曲げの半径を加えた値以上にする必要があります。一方、タブは、互いに 1 mm または材料の厚さのいずれか大きい方の距離にある必要があります。

10.救済カット

ベンドでの膨らみや裂けを防ぐには、リリーフ カットが不可欠です。レリーフ カットの幅は少なくとも材料の厚さと同じで、長さは曲げの半径よりも長くする必要があります。

必要な曲げ力の計算

ワークピースに適切な曲げを作成するには、さまざまな要因が関係しています。これらには以下が含まれます:

• 素材の曲げ強度
• 曲げの程度
• 加工物の厚さ
• 曲げ角度
• 内半径
• ヴィー・ダイ・オープニング
• 最小内刃

下の表は、軟鋼 S235 をさまざまな厚さ、さまざまな形状で 90° の角度で V 曲げするのに必要な曲げ力を計算するために使用できます。軟鋼 S235 の曲げ強度は 42 kg/mm² です。可変パラメータは以下の通りです。

• S (mm) – ワークピースの厚さ
• V (mm) – V ダイ開口部
• B (mm) – 最小内刃
• Ri (mm) – 内部半径

結論

Xometry Europe では、アルミニウム、鋼、銅合金などの板金から部品を作成するために、高精度、高速、高品質の板金曲げおよび製造サービスを提供しています。自動曲げ技術を使用して、完成品の高精度と品質を保証します。

ご要望に応じて後処理も承ります。即時見積もりを取得するには、モデルを当社の即時見積もりプラットフォームにアップロードしてください。